徐志建

（天津城建大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公司，天津 300384）

在我國，建筑能耗已經(jīng)與工業(yè)能耗、交通能耗并稱為三大能耗大戶，因此必須通過高效節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用來改善當(dāng)下階段建筑行業(yè)消耗巨大的弊端，接下來進(jìn)行具體闡述。

1 建筑能耗及建筑節(jié)能技術(shù)概述

1.1 建筑能耗損失途徑

常見的建筑使用能耗主要包括采暖、空調(diào)、照明、熱水供應(yīng)、家用電器等方面，其中采暖和空調(diào)部分就能夠占到建筑總能耗的50%~60%，照明消耗占20%左右，電梯運(yùn)行所需能量消耗占10%左右。根據(jù)對大量建筑物內(nèi)能量消耗調(diào)查可以得知，現(xiàn)階段我國的整體建筑能耗存在科技含量低、管理效率弱等缺陷，經(jīng)過總結(jié)我們可以將主要的建筑能耗途徑歸結(jié)為以下幾個方面。

建筑內(nèi)部存在設(shè)計不合理現(xiàn)象，就使得各類電氣設(shè)備的選型過大，因此在具體的使用過程中能耗就難以得到有效的控制。其次有關(guān)能源的維護(hù)管理效率低下，機(jī)器容易產(chǎn)生浪費現(xiàn)象。不論是對設(shè)備的定期維護(hù)還是節(jié)能減排意識的宣傳，都缺乏合理有效的方式和手段。

設(shè)備老化現(xiàn)象沒有得到應(yīng)有的重視，使得機(jī)器在應(yīng)用過程中出現(xiàn)能耗增加的弊端。而設(shè)備維修技術(shù)的落后，也給新興技術(shù)在基層地區(qū)建筑領(lǐng)域內(nèi)的推廣帶來了巨大困難。最后有關(guān)部門和企業(yè)對各類自然資源的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到應(yīng)有水平，空氣能、地?zé)崮堋⑻柲艿荣Y源的缺失使得建筑物內(nèi)部的能量來源缺乏有效途徑。

1.2 建筑節(jié)能相關(guān)概念

一般情況下，建筑節(jié)能指的是通過在建筑中利用有限資源和能源代價取得先進(jìn)的社會效益的手段，它旨在提升整體建筑的能量利用效率。具體到環(huán)節(jié)上來說，建筑節(jié)能要通過對建筑物的整體規(guī)劃和設(shè)計，在建筑物改建、擴(kuò)建、改造、使用過程中通過各類節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用、嚴(yán)格執(zhí)行國家的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而實現(xiàn)建筑物內(nèi)供熱制冷、保溫隔熱性能的提升。此外還要通過對可再生能源的應(yīng)用，來減少相對能耗。建筑節(jié)能在總體目標(biāo)上，一部分是要強(qiáng)化建筑分類的系統(tǒng)管理，另一部分就是應(yīng)用新能源減少傳統(tǒng)供熱制冷照明的能耗。

通過分析我國建筑能耗的具體情況可以得知，不僅要將建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到今后的新的建筑過程中，而且還要通過投資小見效快的技術(shù)手段對現(xiàn)有的建筑進(jìn)行能耗改造，這是改善我國建筑能耗現(xiàn)狀的重要手段。一般情況下來說可以通過兩種方式來進(jìn)行建筑節(jié)能，一種是通過開發(fā)可再生能源或相關(guān)建材來降低整體的建筑能耗；另一種方法就是提高能量消耗的效率、降低傳統(tǒng)能源使用量。

在當(dāng)下階段的建筑節(jié)能技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步，不論是通過管理手段創(chuàng)新來提高節(jié)能效果還是更換建筑材料、提升智能控制水平等方式，都可以有效降低建筑的整體能耗。而在帶來的經(jīng)濟(jì)效果方面來看，創(chuàng)新管理節(jié)能方式、提升能耗監(jiān)督管理水平是見效最快且收益較為可觀的方法。

2 有關(guān)建筑節(jié)能的主要技術(shù)探究

2.1 建立完善的建筑能源管理和利用系統(tǒng)

一般情況下該系統(tǒng)主要針對的問題是當(dāng)下階段空調(diào)、照明、電梯等的常規(guī)控制方式，不能按照負(fù)荷和需求等變化而進(jìn)行調(diào)節(jié)的矛盾，這不僅造成了極大的能源浪費，而且還不利于系統(tǒng)管理方法的有效更新。因此建筑能源管理和綜合利用系統(tǒng)就通過建立一套科學(xué)的管理體系的方式，將動態(tài)跟蹤、智能管理的方式應(yīng)用到建筑能耗管理的全過程。該系統(tǒng)實現(xiàn)了根據(jù)不同的功能分區(qū)來對建筑內(nèi)部進(jìn)行能源調(diào)配的目標(biāo)，通過建立相應(yīng)需求模型的方式有效預(yù)測能源需求趨勢。

在具體操作方面，這一系統(tǒng)通過安裝監(jiān)測裝置來進(jìn)行能量傳輸監(jiān)控，進(jìn)而達(dá)到采集用能信息的目的。再通過各類通信手段將信息傳輸?shù)焦芾砥脚_終端，供相關(guān)人員進(jìn)行參考。而管理人員通過系統(tǒng)分析以及與同類型建筑物進(jìn)行能耗對比之后，還要進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場巡防工作，二者結(jié)合產(chǎn)生有效的巡查結(jié)果和系統(tǒng)節(jié)能減排方案，進(jìn)而為用戶提供相應(yīng)的信息查詢輔助功能、能耗預(yù)警等功能。在這一過程中就極大程度上改善了以往的能源粗放式管理理念，為節(jié)能減排提供了可能性的同時還實現(xiàn)了高效的能源平臺化應(yīng)用，為實現(xiàn)深入高效的節(jié)能潛力挖掘奠定了基礎(chǔ)。

2.2 空調(diào)節(jié)能

作為建筑物內(nèi)部耗電大頭，有關(guān)中央空調(diào)的改造理應(yīng)進(jìn)行。一般情況下來說，中央空調(diào)在設(shè)計施工過程中都會按照最大負(fù)荷，并且會預(yù)留10%~20%的余量。而在具體的使用過程中，中央空調(diào)絕大時間內(nèi)都不會保持全負(fù)荷應(yīng)用，因此這部分余量就是作為節(jié)能減排的重點。而在中央空調(diào)內(nèi)部的制冷元件上來說，冷凍水泵和冷卻水泵都不能隨著具體需求和負(fù)荷的變化來進(jìn)行運(yùn)行速度調(diào)整，這就造成了較大的截流損失，大量電流的浪費和裝空調(diào)最末端效果的不理想，對中央空調(diào)的改良顯得迫在眉睫。

對中央空調(diào)能耗條件進(jìn)行改善的方案主要是通過智能變頻進(jìn)行控制和冷卻塔供冷控制等，其中智能變頻節(jié)能控制指的是通過對中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)以及塔風(fēng)機(jī)等部分進(jìn)行邏輯、物理和功能上的連接，進(jìn)而實現(xiàn)信息綜合過程和資源共享過程。通過對各部分的反應(yīng)信號、監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行集中反饋，可以實現(xiàn)由計算機(jī)系統(tǒng)對冷凍水流量、溫度進(jìn)行合理控制的效果，使得制冷或取暖效果能夠達(dá)到最佳水平，這就可以實現(xiàn)裝空調(diào)供給能量的平衡。

2.3 照明節(jié)能

一般情況下來說照明節(jié)能指的是綠色照明，主要是通過對高效、節(jié)能、環(huán)保、安全和舒適等因素的追求，最終目的是通過較少的能源消耗來滿足足夠的照明需求。在這一過程中可以最大程度上降低有關(guān)污染物的排放，將為實現(xiàn)真正意義上的環(huán)保節(jié)能奠定基礎(chǔ)。安全和舒適目標(biāo)指的是防止紫外線污染，盡可能的實現(xiàn)光照柔和清晰。隨著各類照明型技術(shù)和產(chǎn)品的出現(xiàn)，綠色照明的主要技術(shù)逐漸體現(xiàn)在以下幾個方面。

首先，是智能照明控制系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中主要通過安裝感應(yīng)和控制裝置來對燈光亮度和時間進(jìn)行調(diào)節(jié)，定時開關(guān)的時序控制器、可以自動感應(yīng)燈光強(qiáng)度的晝光感知器、通過檢測人體溫度進(jìn)行開關(guān)控制的熱感控制器以及結(jié)合中央監(jiān)控系統(tǒng)而進(jìn)行的群控式照明開關(guān)裝置都體現(xiàn)了智能控制照明系統(tǒng)的應(yīng)用。

其次，照明節(jié)電器的應(yīng)用可以實現(xiàn)節(jié)電和保證燈光壽命的雙重效果，主要原理是通過輸入電壓的優(yōu)化、并通過AC-AC技術(shù)將照明負(fù)載的電壓設(shè)置為最適合燈具的數(shù)值。通過以上操作可以綜合保證照明相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的三重目的，為實現(xiàn)節(jié)能、高效、耐用的照明系統(tǒng)提供基礎(chǔ)保障。

最后，是盡量采用高效光源，利用LED燈、熒光燈或無極燈等裝置來優(yōu)化照明質(zhì)量和節(jié)能效果，通過高效的資源轉(zhuǎn)化效果來實現(xiàn)建筑內(nèi)節(jié)能減排的整體目標(biāo)。

2.4 太陽能等清潔能源的應(yīng)用

有關(guān)這類清潔能源的應(yīng)用主要體現(xiàn)在光伏建筑中，根據(jù)建筑具體形式的不同可以分為兩大類。首先是通過光伏方陣與建筑的結(jié)合，在這種情況下建筑物是方陣的載體，建筑主要起到的作用是支撐作用，而光伏方陣則依附在建筑物上實現(xiàn)能耗的降低。其次是光伏方陣與建筑物的集成，在這一條件下光伏方陣是作為建筑一部分出現(xiàn)，二者形成統(tǒng)一整體。

通過對以上兩種類型的對比可以得知第一類比較常見，這首先得益于二者的結(jié)合比較節(jié)省地面空間，其次是由于通過二者的結(jié)合可以實現(xiàn)在城市中的廣泛安裝，進(jìn)而為推廣太陽能等清潔能源的廣泛使用提供了保障。

3 建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 合同能源管理的逐漸引入

在世界性的石油危機(jī)爆發(fā)之后，合同能源管理就成為節(jié)能目標(biāo)在市場機(jī)制中發(fā)揮作用的重要手段。它的含義指的是通過與客戶簽訂節(jié)能服務(wù)合同的方式、在服務(wù)過程中提供多樣化的節(jié)能改造方案，并最終為客戶實現(xiàn)節(jié)能效益并取得相應(yīng)利潤的運(yùn)作模式。建筑節(jié)能作為我國整體發(fā)展戰(zhàn)略的重要部分，因此在其中采用合同能源管理模式就顯得尤為重要。

通過對這一模式進(jìn)行深入探究可以得知，它主要采用的技術(shù)是通過優(yōu)化和引導(dǎo)能源階梯利用、創(chuàng)新新能源使用方法、提升高效設(shè)備應(yīng)用效率等來實現(xiàn)公共和商業(yè)建筑內(nèi)的整體能耗降低。這一管理模式將對區(qū)域內(nèi)供冷供熱中心或者能源投資運(yùn)營氛圍造成積極影響。

3.2 合同能源管理模式的具體類型

（1）效益擔(dān)保型，在該類型的約束下節(jié)能服務(wù)公司要向業(yè)主定下節(jié)能目標(biāo)，業(yè)主在擔(dān)保公司完成相應(yīng)效益的情況下向其支付能源服務(wù)費用。如果有超出合同鎖定目標(biāo)的部分要按照合同進(jìn)行比例分配，最大程度上保證業(yè)主和擔(dān)保企業(yè)方的綜合利益。

（2）設(shè)備租賃型，能源服務(wù)公司要通過對外租賃節(jié)能設(shè)備的方式來進(jìn)行日常經(jīng)營，在租賃期內(nèi)設(shè)備所有權(quán)歸服務(wù)公司所有、業(yè)主向租賃公司支付租賃費用。以此方法來實現(xiàn)建筑節(jié)能減排效果的最大化。

（3）能源管理服務(wù)型，這類服務(wù)公司的主要目標(biāo)不僅是為業(yè)主提供節(jié)能服務(wù)，而且還要通過協(xié)助業(yè)主進(jìn)行能源管理。而相關(guān)企業(yè)通過對能源管理進(jìn)行外包可以規(guī)避自身能源管理效率低下的缺陷，從而將重點全心投入到提升核心業(yè)務(wù)和競爭力方面。

（4）效益分享型，這一模式的運(yùn)作通過服務(wù)公司與業(yè)主簽訂節(jié)能效益分配比例的方式進(jìn)行。在一階段的節(jié)能減排任務(wù)完成之后，要通過第三方的評測機(jī)構(gòu)對整體效果進(jìn)行評估。在保證公平的前提下，使節(jié)能服務(wù)公司與業(yè)主之間實現(xiàn)良好的環(huán)保利益分成。

4 結(jié)語

本文分析了當(dāng)下階段建筑節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，從中可以得知節(jié)能高效發(fā)展是未來建筑發(fā)展的重點方向，也是社會各界對建筑行業(yè)發(fā)展的整體要求。